电子工艺实训装配指导书
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《电子工艺实训》装配部分指导书
电子工艺实训是配合《模拟电子技术》、《高频电子线路》课程及实际教学的重要必修的实践环节;通过组装和调试收音机,能巩固所学的知识外,还能为以后的工作和学习打下良好的基础。
一、电子工艺实训的目的和要求
(一)目的:
通过该课程的实训,进一步巩固《模拟电子技术》、《高频电子线路》所学的专业基础知识、理论联系实际,提高学生动手操作技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(二)教学基本要求:
1.掌握识读收音机单元电路的方法和技巧。
2.掌握电子元件的识别测量方法以及电子元件的焊接技术。
3.掌握收音机组装、调试的步骤和方法,学会使用万用表查找与排除收音机故障。
4.掌握收音机主要性能指标测试方法和步骤。
二、电子工艺实训的主要内容
(一)收音机的装配和调试
1.对元件的认识和判别,清理元器件。
(1)电阻(色环电阻电位器的认识和判别)。
(2)电容(瓷片电容、电解电容器、双连可变电容器的认识和判别)。
(3)晶体二极管、三极管的认识和判别并测试三极管的β值。
(4)变压器(天线线圈、中频变压器、音频变压器的认识和判别)。
(5)其他元件(喇叭、磁棒、印刷电路板、盒体、调谐拨盘等)的认识和判别。
2.工艺装配步骤
按照装配图
(1)将对号入座的电阻元件用电烙铁进行焊接。
(2)用电烙铁对电容元件对号入座焊接(注意电解电容器的正负极性)。
(3)用电烙铁将对号入座的二极管、三极管进行焊接(注意三极管的三个极、二极管的正负极不能焊错)。
(4)用电烙铁将对号入座的中频变压器、音频变压器进行焊接。
(5)使用电烙铁对电位器,可变双连电容器、喇叭等元件的焊接。
要求:元件对号入座正确无误、在焊接过程中每进行一次要仔细检查或互相检查一次,在
通电调试前更应严格仔细检查一次。
3.调试步骤
(1)先不焊接天线线圈,首先接通1.5伏电源,检查静态工作电流应在6mA左右,如达不到或超过较多肯定焊接元件有误,仔细对照装配图找出错误点并改正,注意各个焊点之间不能有短路现象和虚焊现象。
(2)用小锣丝刀碰触电位器中间接头,此时喇叭应发出“嘟嘟”响声、表明音频放大部份全部正确无误。
(3)用小锣丝刀先后碰触BG4基极,BG3基极,BG2基极,BG1基极,喇叭里的“嘟嘟”声应越来越大,特别是碰触BG1基极,喇叭里的“嘟嘟”声应很大,这说明每一级正确无误,本机振荡器已起振。
(4)焊接上天线线圈,在线圈中插入磁棒并将磁棒固定好、转动双连可变电容器即可收到广播电台播音。
(5)从后往前逐级调试中频变压器B5、B4、B3使某一台声音最响,注意不可大幅度地调整中频压器的磁芯,否则调乱后很难复位,同时配合调节天线线圈在磁棒上的位置,使收到的声音洪亮、悦耳动听。
(6)将双连可变电容器全部旋进(约放在530KHZ处),调节BI磁芯,使530KHZ处收到浙江广播电台,调节双连可变电容在中间处,使之收到金华广播电台;调节双连可变电容器旋出处,使之收到中央广播电台;此项调试称为跟踪调试,反复调节,直至准确为止。
(7)再测试收音机总电源,静态电流约在10mA左右,动态电流约在80—100mA左右。
(8)将调试好的收音机装入盒体,固定喇叭和电池夹、装上拨盘指示器,至此收音机装配试完毕。
(9)如收音机发生啸叫,应及时报告指导教师进行处置。
(二)收音机主要性能指标及测试
1.主要技术指标
(1)接收灵敏度(相对灵敏度S/N=20db)<1mv
(2)邻近波道选择性(电平下降3db)<±10khz
(3)镜象抗拒比(假象波道衰减)>26db
(4)中频抗拒比(中频波道衰减)>14db
(5)自动增益控制AGC,输入变化26db,输出变化<12db
(6)整机输出功率(额定)>100 mv
(7)电源消耗静态约10mA,动态最大时约80 mA
(8)频率范围535~1605 kHZ
2.测试用仪器
(1)高频信号发生器XFG-7 一台
(2)示波器XJ4318 一台
(3)晶体管毫伏表AS2173 一台
(4)频率计HCF-1000L 一台
(5)稳压电源YB1713 一台
(6)收音机SBX921 一台
(7)万用表500型一台
3.测试内容和步骤
(1)按图一(见下页)连接好接线
(2)测试方法步骤
①接收灵敏度测试(相对灵敏度用S/N表示)
将高频信号发生器输出1000 kHz调幅信号(调制频率400Hz或1000Hz均可,调制度30%)输出电压从0~0.1V孔用分压器从1孔输出接入收音机天线输入端,调节收音机选台旋纽,找到1000Hz信号并调谐。
逐渐减小高频信号发生器输出电压幅度,并不断地调谐收音机及音量电位器,使毫伏表指针在0dB处,将高频信号发生器调幅选择置等幅档,使毫伏表指针指在-20 dB,如小于-20 dB 要再减小高频信号发生器的输出电压幅度,反复调节使有信号时和无信号时相差20dB,此时高频信号发生器输出高压幅度即为收音机接收灵敏度。
图一收音机性能测试设备连线图
②邻近波道选择性测试
将高频信号发生器置1000kHz调制度为30%,输出电压幅度置符合接收灵敏时的电压幅度,调谐收音机并调节音量旋纽使毫伏表指0 dB。
将高频信号发生器向高端方向微调,使毫伏表指针指到-3dB,用频率计记下此时频率f1。
将高频信号发生器向低端方向微调,使毫伏表指针到-3dB用频率计记下此时频率f2,将f1- f2得到的结果即为选择性。
③镜象抗拒比(假象波道衰减)的测试
将收音机调节回到接收灵敏度值,调节高频信号发生器频率微调旋纽,使频率指示为1930 kHz(镜象点),加大高信号发生器输出电压幅度值,然后再调节1930 kHz处的接收灵敏度。
两者之间输出电压幅度比值即为镜象抗拒比。
④中频抗拒比(中频波道衰减)的测试
将高频信号源调节到465kHz,加大输出电压幅度值,调节收音机整个波段范围,找到信号最大点停止,减小高频信号发生器输出电压幅度,直到信噪比为20dB。
此时高频信号发生器输出的电压幅度与接收灵敏度的幅度之比,即为中频抗拒比。
⑤输出功率的测试
将高频信号发生器置接收灵敏度状态,开足音量电位器,记下此时毫伏表的读数用Po=U2/R 来计算收音机最大不失真的输出功率(R为8Ω)
⑥自动增益控制AGC的测试
将高频信号发生器置接收灵敏度状态,加大高频信号发生器的输出电压幅度,使毫伏表指针不超过12dB,记下高频信号发生器此时的输出电压幅度值,两者之间值为AGC控制范围。
⑦电源消耗的测试
将万用表电流档串入收音机电池正极(或负极),当收音机收不到台处的即为静态电流,当收音机收到台且最响时电流即为动态电流。
三、电子工艺实训任务
1.组装并调试一台超外差式收音机
2.对组装的收音机主要性能指标进行测试。
四、电子工艺实训的基本原理
(一)电子元器件及其检测方法
1.电阻器(R)单位:Ω、KΩ、MΩ
(1)分类:
①按材料分:碳质电阻、碳膜电阻(T)、金属膜电阻(J)、金属氧化膜电阻(Y)、线绕电阻(X)
②按结构分:固定电阻、可变电阻、半可变电阻、热敏电阻、压敏电阻等
③按功率分:可分为1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W等
(2)电阻型号的识别:碳膜(T)、金属膜(Y)、金属氧化膜(Y)线绕(X)(第一位)、大小(X表示小型)、高功率(G)、测量(L)、(第二位)
(3)色环电阻的识别:
现有四色环和五位色环电阻,其中四位色环电阻中第一位、第二位表示位数分别表示十位和个位,第三位表示乘数的幂,第四位表示误差,(XY×10W);五位色环电阻中前三位表示位数(百、十、个位|)第四位表示乘数的幂,第五位表示误差(XYZ×10W)
颜色:黑、棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白、金、银、无色
数字:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-1≥10-2
±5% ±10% ±20% RT(碳膜电阻)、RU(硅碳膜电阻)、RJ(金属膜电阻)、
RXYC线绕电阻、WTH(碳膜电位器)、WX(线绕电位器)。
2.电容器(C)
(1)电容器的单位:法拉(F)微法(uF)皮法(pF)
1F=106 uF =1012 pF (1n=103 uF)
(2 ) 电容器的分类:
①电解电容(CD)容量较大(1 uF——500 uF)、常用于低频电路中其中正极接高电位、负极接低电位
②无极性电容:纸介电容(CE)、云母电容(CY)、瓷片电容(CC)、金属膜电容(CJ)、有机薄膜电容(CL)
(3)电容器的测量:
①无极性电容器的测量
用R*10K档测,容量小,绝缘电阻大、充放电快;
用电笔测:一脚插入交流插座的火线上,一脚接测电笔(使电笔与大地构成回路)若亮则好,若不亮则已损坏;
用万用表电压档测:万用表打在交流250伏档,将电容与万用表串联,再接上电源插孔,若此时有250V电压则好的,若没有则已损坏。
(用于电容的耐压高于250V的电容)。
②电解电容的测量:
根据其正向电阻大于其反向电阻的原理来判断(R正>R负)。
③电容器的好坏判别:
当c<1000P时,用a 2、a3两种方法;
当1000P<C<1u时,用万用表R*10K档;
当1u<c<1000u时,用万用表R*100档;
当10u<C<1000u时,用万用表R*100档;
当c<1000u时,用万用表R*10档。
④可变电容器的好坏判别:
用万用表测电阻,旋转转轴,指针摆动,则好的;若指针停在某一数值,则漏电;若指针指向零位,说明此电容击穿(碰片)。
(4)电容器的参数:电容量、耐压、绝缘电阻(又叫漏电电阻,一般在20MΩ至5000MΩ之间)。
(5)电容容量的表示方法:
①数码表示法:
第一、二位表示有效数字;第三位为倍乘位;数码表示电容的单位为PF;第四位表示误差等级
J→误差±5% ;K→误差±10% ;M→误差±20% ;N→误差±30%
D→误差±0、5% ;F→误差±1% ;G→误差±2%;9为特例表示10-1
例229——>22×10-1=2、2PF
例152——>15×102=1500PF
在欧洲各国,G——千兆微微法、N——毫微法、M――微法
1G=10-3F、1M=1µF、1N=10-3µF
例:2N5=2500 PF G5=500µF6P8=6.8PF
4N7=4700PF M1=0.1µF(M1=0.1M)
5R6→5.6PF 4R8=4.8PF R22µF→0.22µF
②电容值有小数点的单位为µF,无小数点的单位为PF
例:0.0047→0.0047µF105→10×105pf==1µF
3.电感器(L)
(1)电感参数:
电感量(H、mH、µH)
品质因数(Q值) Q=WL/R
分布电容(为避免分布电容,常把线圈绕成蜂房状)
(2)变压器:
①变压器的分类:
变压器可分为低频、高中频变压器。
其中低频变压器分为电源变压器(隔离变压器、自耦变压器、降压(升压)变压器),音频变压器分为输入变压器、输出变压器;高中频变压器分为高频变压器(收音机天线)、中频变压器(中周)、振荡变压器。
②变压器好坏的判别(用R×1档判断其阻值)
(3)磁性天线:由磁棒(锰,锌铁氧体或镍锌铁氧体)和线圈组成.其中线圈是由漆包线或纱包线绕成。
4.扬声器(喇叭)的分类:
(1)按结构分:a、电动式(外磁式、内磁式)b、舌簧式c、晶体式
(2)按标称功率分:0.1w 、0.2w 、0.5w 、2w 、5w等
(3)按阻抗分:4Ω、8Ω、16Ω等
(4)按工作频率分:高音喇叭、中音喇叭、低音喇叭
5.二极管和三极管
我国二极管和三极管的型号编制方式和意义列表如下:
二极管的型号识别:
三极管的型号识别:
(二)电子线路的安装和焊接技术:
1.安装的基本知识:
(1)元器件布置原则:布置要合理、注意元器件大小、轻重、调节要方便、避免寄生感应耦合
(2)连线注意事项:焊点要焊牢、电解电容注意正、负,连接导线最好用不同颜色连线。
2.焊接的基本知识:
(1)电烙铁:
①组成:烙铁头、传热筒、加热器、外壳、木柄、电源线及插头。
②功率:15W、25W┄等各种。
③电烙铁的使用:烙铁头的形状和温度对焊接质量有重要影响。
焊接前:查看烙铁头形状、烙铁头钭面要严整,清洁烙铁头并涂一层薄锡。
焊接时:温度要合适(250℃)
焊接后:应断开电源,避免长时间加热不用。
(2)焊剂与焊料:
焊剂:(松香等)增加焊锡的流动性,防止焊接的金属表面氧化。
焊料:焊锡(铝锡合金)锡63%、铝36.5%、其它金属0.5%(锑);熔点在190℃左右为佳。
(3)焊点质量:
焊点质量直关系到整个电子产品能否稳定可靠的工作,质量较好的焊点、焊锡、焊孔、元器件引脚之间三者应很好地结合在一起,焊锡适中,焊锡均匀地分布在引脚周围,焊点表面光亮。
不允许有焊锡堆积、气孔和尖角,不允许有虚焊、联焊和锗焊。
(4)焊接技术要领:
①处理:先将被焊元件的引脚和导线的焊接处用砂纸擦净或用刮刀刮清洁,漏出新表面,随后涂上焊剂,立即沾上锡。
元件的引脚不宜剪得太短。
至少保留5毫米左右。
晶体管引脚要长些(最好不小于10毫米)。
②烙铁温度要适当。
③焊接时间要适当。
时间不足,易造成虚焊,过长,易烫坏元器件。
所焊元器件应在焊锡凝固后才能放开,否则就容易形成虚焊或焊锡凝成砂状或附着不牢。
④焊锡要适当
⑤焊接次序:先焊小型元件、(电阻、电容),后焊中、大型元件和晶体管。
3.安全操作:
(1)防止触电、烫伤、铬铁要放还在烙铁架上、元器件、工具等要摆放整齐。
(2)离开工作场地时应拨下电源插头、切断电源。
(三)单元电路和整机电路的识读方法和技巧
1.单元电路图的识读
单元电路是在原理电路基础上完善、改进得到的、识读单元电路图:要将电路归类、掌握电路结构特点:
(1)典型、简明电路可以直接对照原理电路形式、直接判断、归类
(2)复杂、较难电路,则应化繁为简,删减附属部件和电路,保留主体部分、简化成原理电路形式。
(3)对于那些电路结构比较生疏、特殊、新颖或者一时难以判断的电路,则应细心,耐心地把电路简化为反映电路本质的等效电路。
另外识读单元电路图要抓住关键性器件,在单元电路中晶体管,集成电路是关键性器件,而其它元器件(如R、L、C等)要视具体情况具体分析,要根据工作频率,在电路中的位置,元器件参数判断其是否是关键性器件。
只有判断出单元电路属于什么类型电路,才能逐步分析了解单元电路中各元器件的作用和信号流程。
2.整机电路的识读
有整机电路图要结合整机电路方框图的特点和各单元电路的结构特点,采用寻找外部易认元件和电路与寻找内部易读环节相结合的方法,最后对疑难问题集中力量解决。
第一步:直观入手,选好入口
在整机电路图上,接收天线、扬声器、电源插头的符号容易识别,它们的部位也容易找到,把这些最直观、最简易、易识别读的元器件作为开始看图的起点,顺着信号通路连接线容易找到它们的邻近电路,例如扬声器向前找就是功放电路,低放电路。
第二步:寻找易读电路,确定界限
整机电路图内,某些元器件一般都能识别,它们是电路图内的易读环节,可作为识图的入口,通过外围包抄与内部识读相结合,可以确定各部分电路的界限,结合对各单元电路的分析,可以确定这些电路由几级构成,各单元电路的结构特点及功能主要元器件的作用等。
(四)收音机故障检修方法
1.目测法
目测法就是用眼睛直接观察故障收音机的各个部位和有关元器件的情况,查看各元器件是有损坏、断线、变色、变形、烧坏等情况,以及机内是否有异物。
这些情况往往就是故障的所在部位,或者是与故障相关,抓住这些线索,就能较快地找到故障。
2.电阻测量法
测量电路某点和元起见的对地电阻值,以及元器件脱离电路后本身的电阻值,是检修收音机等电子设备的常用方法。
(1)测量一个电路输出端的对地电阻值,可以判断该电路的负载是否正常。
(2)测量晶体管各脚的对地电阻值和各脚之间的电阻时,由于其内部的PN结正向和反向电阻值进行比较。
根据电阻值的变化来判断电路是否发生故障。
3.电压测量法
主要是测量电路某点及元器件的直流电压,将测量的电压与正常情况下的值进行比较,来判断故障。
在维修中,此方法是最常用的方法。
4.交流通路检查法
即用干扰试听法检查收音机故障。
方法是用小螺丝刀或小镊子去接触收音机各点(接地点除外),喇叭会发出“嘟嘟“响声,一般从后向前依次进行,而且喇叭的响声会越来越响。
如果小螺丝刀或小镊子接触到某点喇叭会发出响声,而后一点喇叭不发出响声时就说明此点与前一点之间有故障。
此时在用电压法或电阻法去检查故障。
在收音机的故障检修中主要用上述四种方法进行检查排故,另外可能会用到焊接法和代换法等检修方法。
(四)超外差式收音机的工作原理方框图和工作原理
1.超外差式收音机工作原理方框图(见下页图二)
图二超外差式收音机工作原理方框图
2.工作原理:(原理图及印刷板电路图见附页)
我国中波段调幅广播电台的频率范围为535~1605KHz,中频为465 KHz
(1)输入回路:由天线B1及双连可变电路器组成
统调:统一调节双连可变容器的C1a和C1b使变频级输出信号频率保持或逼近中频f0的过程,也称跟踪调谐,加上调节附加补偿电容,称为三点统调(或三点跟踪)
C DZ——垫整电容,容易较大,与本振回路串联
本振频率高时,C DZ>>C1bmin,则在高频频率时,C DZ影响可忽略不计
本振频率低时,C DZ影响显著,总的回路电路下降→本振低端频率将有所上升。
(2)变频级:变频级是由一只晶体管BG1同时起本振和混频作用的自激式变频器,本振电路部分属于变压器耦合调射型LC振荡电路,它的振荡回路由B2和C1-B组成,本振信号通过C3从BG1的发射极注入,并与输入到BG1基极的调幅信号在BG1混频产生的465KHz中频信号由B3的中频调谐回路选出,送入到中频放大级(BG2、BG3)加以放大
(3)中放级:由BG2、BG3组成两级LC单调谐中频放大电路B3、B4、B5是三个中频变压器,应使它们的中心频率严格地调谐在中频465 KHz上,有利于提高整机的灵敏度、选择性和减小失真度。
经中频变压器B3选出的中频信号送入第一中频放大器(BG2)加以放大,放大后的中频调幅信号由第二中频变压器B4送出至第二中放BG3进行放大,放大后的中频调幅信号再经第三中频变压器选出送至检波级。
同时从B4的次级取出电流信号经R5,C4组成的去耦滤波电路送第一中放管BG2基极,组成AGC电路,控制BG2的增益,使其能随输入信号的强弱自动调节增益的大小,维持整机输出的稳定。
(4)检波级:由通过二级中放放大后的中频调幅信号送至检波管BG4进行检波,检波后残余的中频及高次谐波由C8,R8,C9组成的滤波电路滤除。
音频信号由C10耦合至低放级。
电位器W用以调节整机的音量大小。
(5)低放与功率输出级:
检波后的音频信号由C10耦合至前置低放管BG5加以放大后,再经C13耦合至低放管BG6加以放大。
放大后的音频信号经B6(输入变压器)耦合至由BG7,BG8组成的甲乙类推挽功率放大级,进行功率放大后的音频信号经B7(输入变压器)去推动扬声器发音。
C14,C15为中和电容,防止自激,R15为负反馈电阻,用以改善功放级线性与稳定性。
五、实验地点和组织安排
电子工艺安排在东实训楼进行,其中装配部分安排在电子产品加工实训室。
实验总的时间为30学时,具体见各学期的教学安排。
电子工艺实验所需仪器设备:
1.八管超外差式收音机散件一套
2.万用表一只
3.电子装配工具一套
4.高频信号发生器一台
5.示波器一台
6.晶体管毫伏表一台
7.频率计一台
六、实验成绩评定方法
实验成绩采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级制,由实验指导教师结合学生的平时表现、收音机的装配结果、实验报告综合评定。